JPH0587299U - 多段圧縮機のガス冷却システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮ガスの冷却のためにガス冷却器に通水す
る冷却水を少なくする。 【構成】 ３段圧縮機を構成する圧縮機１，２，３の間
のガス流通路Ｇ_p と、最終段の第３圧縮機３のガス吐出
側のガス流通路Ｇ_p とに、１次冷却部Ｃ₁ と２次冷却部
Ｃ₂ とが内設されてなるガス冷却器４，５，６を介装
し、これらガス冷却器４，５，６の１次冷却部Ｃ₁ に
は、冷却水給水管路７から最終段の第３ガス冷却器６〜
第１段ガス冷却器４に直列に冷却水通水直列管７ｂを連
通させ、２次冷却部Ｃ₂ のそれぞれに冷却水通水並列管
７ａを連通させる。 【効果】 １次冷却部Ｃ₁ を通る圧縮ガスの温度が２次
冷却部Ｃ₂ を通る圧縮ガスの温度よりも高いためにガス
冷却器４，５，６の冷却水出口ノズルＷ_o1における冷却
水の温度を高く設定し得るので、冷却水の量を少なくす
ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はガス冷却システムの改善に係り、より詳しくはガス冷却システムのガ ス冷却器に供給する冷却水量を削減し得るようにした多段圧縮機のガス冷却シス テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

多段圧縮機が、例えば３段の場合には、３段圧縮機のガス冷却システムの模式 的系統図の図３に示すように、ガス吸込みフィルターＦから吸込まれたガスは第 １段圧縮機１，第２段圧縮機２，第３段圧縮機３を経て順次圧縮されるが、ガス は圧縮により高温になっているので、圧縮機で圧縮された圧縮ガスが次段の圧縮 機に流入する前に、また最終段の圧縮機から吐出される圧縮ガスはそれぞれ後述 する構成になるガス冷却システムによって冷却される。

【０００３】 上記ガス冷却システムは、隣接した圧縮機と圧縮機のガス吐出口とガス吸込口 の間、並びに最終段の圧縮機のガス吐出側のガス通路のそれぞれに介装されてな る第１段ガス冷却器４，第２段ガス冷却器５，第３段ガス冷却器６と、これらガ ス冷却器４，５，６の冷却水入口ノズルＷ_i のそれぞれに冷却水給水管路７から 連通する一方、流量調整弁７_v が介装され、これらガス冷却器４，５，６の冷却 水出口ノズルＷ_o のそれぞれから冷却水排水管路８に連通する冷却水通水並列管 路７ａとからなっている。

【０００４】 従って、ガス冷却器４，５，６内を通されることにより、各段の圧縮機によっ て圧縮された圧縮ガスは所定の温度になるまで冷却される。なお、冷却水の通水 量は上記流量調整弁７ｖ，７ｖ，７ｖの開度調整によって調整される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記構成になるガス冷却システムによれば、圧縮ガスを冷却する機能上の点に 関して格別の問題はない。しかしながら、ガス冷却器に通水される冷却水の冷却 水出口ノズル位置における出口温度は、ガス冷却器で冷却されたガス出口ノズル 位置におけるガス温度よりも低温でなければならないため、冷却水の温度上昇上 限が限定される。

【０００６】 つまり、必要な冷却水の量は交換熱量と冷却水の温度上昇上限で決定され、冷 却水出口ノズル位置における冷却水の温度をガス出口ノズル位置におけるガス温 度よりも低温に保持するために多量の冷却水が必要となり、多段圧縮機のランニ ングコストに係る経済上の解決すべき課題があった。

【０００７】 従って、本考案の目的とするところは、冷却水の使用量を少なくすることを可 能ならしめる多段圧縮機のガス冷却システムを提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って本考案に係る多段 圧縮機のガス冷却システムが採用した主たる手段の特徴とするところは、隣接し た圧縮機と圧縮機のガス出口ノズルとガス入口ノズルの間のガス流通管路、並び に最終段の圧縮機のガス出口ノズルに接続されるガス流通管路のそれぞれに、ガ スの上流側に１次冷却部を、下流側に２次冷却部を有する冷却器を介装し、これ ら冷却器の前記１次冷却部には冷却水給水管路から直列に冷却水通水直列管路を 連通させる一方、前記２次冷却部のそれぞれには前記冷却水給水管路から並列に 設けた冷却水通水並列管路のそれぞれを連通させたところにある。

【０００９】

【作用】

各ガス冷却器の１次冷却部には、直列に配設した冷却水通水直列管路により冷 却水が通水されるが、１次冷却部はガスの上流側でガスの温度が高温であるため 、冷却水の冷却水出口ノズル位置における温度を高く設定することができる。

【００１０】

【実施例】 以下、本考案の多段圧縮機のガス冷却システムに係る一実施例を、３段圧縮機 に適用した場合を例として、その模式的系統図の図１と、ガス冷却器の模式的構 成説明図の図２とを参照しながら、従来と同一のもの並びに同一機能を有するも のを同一符号を以て説明する。

【００１１】 ３段圧縮機は、第１段圧縮機１，第２段圧縮機２，第３段圧縮機３がガス流通 管路Ｇ_p を介して直列に配設されてなり、ガス吸込みフィルターＦから吸込まれ たガスを順次圧縮するものである。そして、ある段の圧縮機によって圧縮された 圧縮ガスが次段の圧縮機に流入する前に、また最終段の圧縮機から吐出される圧 縮ガスは、後述する構成になるガス冷却システムによって冷却される。

【００１２】 上記ガス冷却システムは、隣接した圧縮機と圧縮機のガス出口ノズルＧ_o とガ ス入口ノズルＧ_i の間のガス流通管路Ｇ_p 、並びに最終段の圧縮機のガス出口ノ ズルＧ_o に接続されるガス流通管路Ｇ_p とのそれぞれに介装される後述する構成 の第１段ガス冷却器４，第２段ガス冷却器５，第３段ガス冷却器６と、これらガ ス冷却器４，５，６に冷却水を通水する後述する構成の冷却水給・排水手段とか らなっている。

【００１３】 上記ガス冷却器４，５，６は何れも同構成で、その構成は、図２に示すように 、ハウジングＨの一方にガス入口ノズルＧ_i を、その相反する側にガス出口ノズ ルＧ_o を備え、ハウジングＨ内のガス入口ノズルＧ_i 側には１次冷却部Ｃ₁ が、 またガス出口ノズルＧ_o 側には２次冷却部Ｃ₂ が 並設状態で内設され、これら １次冷却部Ｃ₁ と２次冷却部Ｃ₂ のそれぞれに冷却水を給水する冷却水入口ノズ ルＷ_i1，Ｗ_i2と冷却水出口ノズルＷ_o1，Ｗ_o2とが設けられている。

【００１４】 つまり、これらガス冷却器４，５，６は、従来の伝熱管組を２組の伝熱管組に 分割し、２組の伝熱管組のそれぞれに冷却水を供給するように構成したものであ って、これらガス冷却器４，５，６全体の冷却性能は従来と同一のものである。

【００１５】 また、上記冷却水給・排水手段は、冷却水給水管路７から第３段ガス冷却器６ の１次冷却部Ｃ₁ の冷却水入口ノズルＷ_i1に連通し、その冷却水出口ノズルＷ_o1 から第２段ガス冷却器５の１次冷却部Ｃ₁ のＷ_i1に、その冷却水出口ノズルＷ_o1 から第１段ガス冷却器４の１次冷却部Ｃ₁ の冷却水入口ノズルＷ_i1に，その冷却 水出口ノズルＷ_o1から、流量調整弁７ｖを介して冷却水排出管路８に連通する冷 却水通水直列管路７ｂを備えている。

【００１６】 さらに、上記冷却水給・排水手段は、同じく冷却水給水管路７から、これらガ ス冷却器４，５，６それぞれの２次冷却部Ｃ₂ の冷却水入口ノズルＷ_i2に連通す ると共に、流量調整弁７ｖが介装され、これら２次冷却部Ｃ₂ の冷却水出口ノズ ルＷ_o2のそれぞれから上記冷却水排出管路８に連通する冷却水通水並列管路７ａ を備えてなる構成になっている。

【００１７】 以下、上記構成になるガス冷却システムの作用態様を説明すると、各ガス冷却 器４，５，６の１次冷却部Ｃ₁ には、冷却水給水管路７から直列に配設した冷却 水通水直列管路７ｂを介して冷却水が通水されるが、この１次冷却部Ｃ₁ はガス 入口ノズルＧ_i 側で圧縮機により圧縮されて高温になった圧縮ガスが流入するた め、冷却水出口ノズルＷ_i 位置における冷却水の温度を高く設定することが可能 になるので、冷却水の通水量を少なくすることができる。勿論、冷却水の通水量 は上記流量調整弁７ｖ，７ｖ，７ｖ，７ｖの開度調整によって調整される。

【００１８】 因みに、各ガス冷却器４，５，６の１次冷却部Ｃ₁ には、従来のガス冷却器１ 台当たりに通水していた水量の１／２の１次冷却水を通水し、この冷却水の温度 上昇を従来の１５０％に設定すると共に、各ガス冷却器４，５，６の２次冷却部 Ｃ₂ には従来従来のガス冷却器１台当たりに通水していた水量の１／２の２次冷 却水を通水するようにすると、単純計算では、例えば従来の冷却水の総量を３と すれば本実施例における１次冷却水と２次冷却水との総量は２となり、冷却水を １／３少なくすることが可能になる。

【００１９】 なお、以上では最終段の第３段ガス冷却器６→第２段ガス冷却器５→第１段ガ ス冷却器４の順に１次冷却水を通水する例を説明したが、各ガス冷却器のうち、 ガス入口ノズルに最も温度の低い圧縮ガスが通されるガス冷却器からガス入口ノ ズルに最も温度の高い圧縮ガスが通されるガス冷却器の順に１次冷却水を通水す るとより効果的であり、また多段圧縮機として３段圧縮機を例として説明したが 、特に圧縮機の段数に限定されるものではなく、本考案の技術的思想を４段以上 ２段以下の圧縮機に対しても適用することが可能である。

【００２０】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案に係る多段圧縮機のガス冷却システムによれば、 各ガス冷却器の１次冷却部には、直列に配設した冷却水通水直列管路により冷却 水が通水されるが、この１次冷却部はガスの上流側でガスの温度が高温であるた め、冷却水の冷却水出口ノズル位置における温度を高く設定し得るので、従来よ りも冷却水の通水量を少なくすることができ、多段圧縮機のランニングコストの 削減に対して多大な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】３段圧縮機に適用した、本考案の実施例に係る
ガス冷却システムの模式的系統図である。

【図２】本考案の実施例に係るガス冷却器の模式的構成
説明図である。

【図３】３段圧縮機の従来のガス冷却システムの模式的
系統図である。

【符号の説明】

１，２，３…圧縮機 ４，５，６…ガス冷却器 ７…冷却水通水管路、７ａ…冷却水通水並列管路、７ｂ
…冷却水通水直列管路、７ｖ…流量調整弁 ８…冷却水排水管路 Ｃ₁ …ガス冷却器の１次冷却部 Ｃ₂ …ガス冷却器の２次冷却部 Ｇ_i …ガス入口ノズル Ｇ_o …ガス出口ノズル Ｇ_p …ガス流通管路 Ｗ_i …冷却水入口ノズル Ｗ_o …冷却水出口ノズル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接した圧縮機と圧縮機のガス出口ノズ
   ルとガス入口ノズルの間のガス流通管路、並びに最終段
   の圧縮機のガス出口ノズルに接続されるガス流通管路の
   それぞれに、ガスの上流側に１次冷却部を、下流側に２
   次冷却部を有する冷却器を介装し、これら冷却器の前記
   １次冷却部には冷却水給水管路から直列に冷却水通水直
   列管路を連通させる一方、前記２次冷却部のそれぞれに
   は前記冷却水給水管路から並列に設けた冷却水通水並列
   管路のそれぞれを連通させたことを特徴とする多段圧縮
   機のガス冷却システム。